Из чего делают электроды: Из чего состоит электрод – виды покрытий и маркировка

Содержание

Из чего состоит сварочный электрод

Бывает, что нас интересует, почему тот или иной сварочный электрод может плохо выполнять свою работу. Часто причиной является низкое качество самого электрода или неправильный подбор электрода для сваривания. Поэтому нужно знать, из чего состоят сварочные электроды.

Сварочные электроды являются металлическими стержнями, на которые нанесена обмазка. Иногда встречаются электроды, на которые не нанесена обмазка. Металлические стержни или сварочная проволока – это как раз и есть плавящийся электрод. Сварочную проволоку, которую используют для изготовления электродов, выпускают диаметром от 1 до 12 миллиметров. При этом ее длина составляет до 450 миллиметров.

В основном, большинство марок сварочных электродов различается по содержанию углерода, кремния и фосфора. Химический состав проволоки, которая используется для изготовления электродов, поддается жесткому регламенту, поэтому в результате получается большое количество марок электродов, которые используются для проведения сварочных работ.

Для проведения сваривания ручной дуговой сваркой используются электроды, которые покрыты специальной обмазкой, которая наносится на поверхность сварочного электрода и позволяет комфортно производить сваривание. Поэтому при приготовлении покрытия для сварочных электродов очень важно придерживаться допустимых пропорций. Таким образом, увеличив содержание азота и кислорода в структуре шва, можно добиться резкого снижения пластических свойств металла шва.

Для того чтобы уменьшить содержание кислорода и азота в металле сварочного шва, используется несколько методов. Например, для этих целей может служить насыщение электродов раскислителями. Это означает, что в таком случае используется покрытие сварочного электрода, которое при плавлении электрода образует большое количество шлаков, тем самым защищая его от воздействия факторов окружающей среды.

Электроды могут разделяться на электроды с толстым и тонким покрытием. Тонкое покрытие позволяет сделать горение дуги более устойчивым. Самым распространенным является покрытие, в составе которого есть мел и жидкое стекло. В таком случае сварочные электроды с тонким покрытием не могут производить сваривание высокого качества, потому что сварочная ванна является незащищенной. Поэтому в большинстве случаев для сваривания рекомендуется использовать электроды с толстым покрытием.

Сварочные электроды, имеющие толстое покрытие, имеют больше преимуществ, поэтому их использование является более широким. В состав толстого покрытия сварочных электродов входят такие вещества, как раскислители, газообразующие и легирующие элементы. Также в их состав добавляют марганцевую руду и каолин.

Помимо этого, туда добавляется большое количество других примесей, которые способствуют стабильному горению дуги. Таким образом, используя сварочные электроды с толстым покрытием, Вы сможете избежать низкого качества сваривания.

Из чего делают электроды для сварки. Марки электродов для ручной дуговой сварки. Обозначение и маркировка электродов для ручной дуговой сварки.

«Е» – индекс, указывающий на плавящееся покрытие электрода.

«43» – значение, указывающее на предел прочности при растяжении (значению 43 соответствует величина в 430 МПа, или 44 кгс/кв.мм.).

«1» – указывает на относительное удлинение, значение «1» соответствует показателю в 20%.

Где каждый термин означает следующее. Приводится следующая репрезентативная таблица. Углеродистая сталь. Часто мы сталкиваемся с ситуацией, когда мы не знаем идентификации электрода, с которым мы собираемся свариваться. Это происходит, например, при повреждении упаковочной этикетки или когда используемая номенклатура просто неизвестна.

Поэтому мы дадим несколько советов, по которым электрод идеально подходит для каждого применения.

Как правило, электрод в нормальных условиях будет давать идентификацию на его вкладыше в конце около наконечника. Эта идентификация должна состоять из одной буквы и четырех чисел. Третье число указывает положение сварки. Это позволяет нам работать в желаемом месте, в зависимости от выполняемого приложения.

«(3)» – это обозначение указывает на минимальную температуру, при которой ударная вязкость металла шва должна составлять не менее 32 Дж/кв.см, значение «3» соответствует температуре -20°С.

«РЦ» – значение, указывающее на вид покрытия, в данном случае, сочетание «РЦ» указывает на рутилово-целлюлозное покрытие.

«13» – сочетание, указывающее на допустимые пространственные положения, сварочный ток и напряжение холостого хода. В данном случае, «1» соответствует значению «для любого пространственного положения», а цифра «3» указывает на возможность сварки переменным и постоянным током обратной полярности, а также на напряжение ХХ (холостого хода) около 50В.

Если бы у нас было число 2, положение сварки было бы ровным и вертикальным. Если положение сварки было 4, все позиции были бы возможны, включая вертикаль вниз. На рисунке 2 показаны возможные классификации. Четвертое число очень важно, когда дело доходит до знания электрода с покрытием. Это позволяет узнать, среди прочего:. Ток, подлежащий пайке, и полярность, которую следует использовать, в случае, если это необходимо определить. Ток может быть непрерывным или чередующимся. В случае постоянного тока возможны две полярности: положительные или отрицательные. Тип шлака, нанесенного при сварке.

Примерно в такой способ маркируются электроды. Для расшифровки обозначений электродов, предлагаем ознакомиться с подробной информацией и всеми возможными обозначениями, которые встречаются в электродах.

Тип электрода. Итак, для ручной дуговой сварки или наплавки, маркировка электрода всегда будет начинаться со значения «Э». Для сварки углеродистых и низколегированных сталей, маркировка типа электрода будет состоять из трёх значений. Из буквы «Э», цифры, которая указывает на предел прочности при растяжении, и букву «А», которая указывает на то, что металл шва имеет повышенную пластичность и ударную вязкость.

Это может быть целлюлозное, рутеническое и основное. Тип дуги, создаваемый при сварке: сильный, слабый или средний. Проникновение на базовый металл, который может быть низким, средним или глубоким. Количество железного порошка. В таблице 1 приведены соответствующие характеристики для каждого последнего обозначения цифры.

Это всего лишь несколько примеров, которые мы можем найти в отрасли. Следует помнить, что это будет приблизительное значение тока, которое может увеличиваться или уменьшаться в зависимости от приложения. Наконец, в таблице 3 показана зависимость между током и диаметром электрода.

Для сваривания теплоустойчивых или высоколегированных сталей, а также для наплавки, тип электрода может иметь дополнительные символы, указывающие на процентное содержание других химических элементов.

Марка электрода. В этом случае, каждому типу электрода может соответствовать как одна, так и несколько марок.

Диаметр электрода. Значение диаметра электрода будет соответствовать диаметру металлического стержня этого электрода.

Обозначение плавящегося покрытого электрода

После многих экспериментов с технологической новинкой того времени англичанин по имени Уайльд получил первый патент на электродуговую сварку. Он успешно прикрепил два небольших куска железа, пропустив электрический ток через обе части и получив сварку плавлением. Примерно двадцать лет спустя в Англии Николай Бернардос и Станислав Ольшевский зарегистрировали первый патент на сварочный процесс на основе электрической дуги, установленной между углеродным электродом и частью, подлежащей сварке, плавлением металлов, поскольку дуга была Сварное соединение.

Назначение электрода. В данном случае, достаточно руководствоваться таблицей, приведенной ниже.

Коэффициент толщины покрытия. Это значение указывает на соотношение между диаметром покрытия электрода и диаметром металлического стержня. В зависимости от этого, значение коэффициента будет соответствовать таким значениям:

Славянофф и Чарльз Коффин самостоятельно разрабатывали сварку с помощью голого металлического электрода. Таким образом, в последующие годы дуговая сварка проводилась с голыми электродами, которые были израсходованы в плавильной скважине и стали частью металла сварного шва. Сварки были низкого качества из-за азота и кислорода в атмосфере, образуя вредные оксиды и нитриды в металле шва. В начале десятого века была осознана важность защиты дуги от атмосферных агентов. Покрытие электрода материалом, которое разлагалось под действием тепла дуги с образованием газового экрана, казалось лучшим методом для достижения этой цели.

Группа индексов, указывающих на характеристики металла шва, или же наплавляемого металла. Для электродов, которые используются при сварке углеродистых и низколегированных сталей (предел прочности, при растяжении которых равен до 588 МПа).

В результате были предприняты различные способы покрытия электродов, такие как обертывание и погружение. Постоянный поиск повышенной производительности привел к разработке новых сварочных процессов. Однако даже сегодня это очень необходимый процесс благодаря его большой универсальности, низким эксплуатационным расходам, простоте необходимого оборудования и возможности использования в труднодоступных местах или подверженных ветрам.

Недостатками этого процесса являются низкая производительность, особый уход, который требуется при обработке и обработке покрытых электродов, а также большой объем газов и паров, образующихся во время сварки. Глава 1 Электродуговая сварка электродами с покрытием.

Для сталей, у которых этот предел выше 588 МПа, характеристика металла шва электродов будет выглядеть несколько иначе:

Для теплоустойчивых сталей:

Для высоколегированных сталей (4 индекса):

Сварка осуществляется с использованием тепла электрической дуги, поддерживаемой между концом металлического электрода с покрытием и заготовкой. Тепло, создаваемое дугой, соединяет основной металл, сердечник электрода и покрытие. Когда капли расплавленного металла передаются через дугу в бассейн расплава, они защищены от атмосферы газами, образующимися при разложении покрытия. Жидкий шлак плавает к поверхности бассейна расплава, где он защищает металл шва от атмосферы во время затвердевания. Другие функции покрытия – обеспечить стабильность дуги и регулировать форму сварного шва.

Для наплавки поверхностных слоев (2 индекса):

Вид покрытия . Для определения вида покрытия, достаточно руководствоваться следующей таблицей значений:

Покрытые электроды для сварки углеродистых сталей. Производство покрытых электродов. Покрытые электроды для углеродистых сталей состоят только из двух основных элементов: металлического сердечника, обычно из низкоуглеродистой стали и покрытия. Металлический сердечник содержит некоторые остаточные элементы, но содержание фосфора и серы должно быть очень низким, чтобы избежать охрупчивания в металле шва. Материалом для металлического сердечника является горячекатаный стержень в виде катушек, который затем холодно наносится на соответствующий диаметр электрода, измельчается и разрезается на соответствующую длину.

Пространственные положения нумеруются по такой таблице значений:

А также, указываются международные пространственные положения в таком виде:

Характеристики сварочного тока и напряжения холостого хода определяются по следующей таблице:

Металлический сердечник имеет основные функции для проведения электрического тока и подачи металлического соединения в соединение. Покрытие экструдируют на металлические стержни, которые подаются через экструдер с очень высокой скоростью. Покрытие удаляется с конца электрода – наконечник ручки – для обеспечения электрического контакта, а также с другого конца, чтобы обеспечить легкое дуговое открытие.

Сварка цветных металлов — некоторые детали

Затем электроды идентифицируются с товарным знаком и их классификацией перед входом в сушильную печь, где они подвергаются контролируемому циклу нагрева, чтобы обеспечить достаточную влажность перед их упаковкой. Одним из многих проверок качества, выполненных во время производственного процесса, а также одним из наиболее важных, является процедура, которая гарантирует однородность толщины покрытия и концентричность сердечника электрода. При ручной сварке с покрытыми электродами кратер покрытия или образование чашки на кончике покрытия, который выходит за пределы металлического сердечника, выполняет функцию концентрирования и направления дуги.

Вот, собственно, и всё, что нужно знать о маркировке и расшифровке электродов. На практике, достаточно знать несколько значений для того чтобы понять, какой именно электрод подходит для тех или иных видов сварочных работ.

Основные виды электродов
Электроды для сварки труб
Дополнительное деление
И немного практических моментов

Прежде чем начинать сварочные работы, необходимо подобрать подходящие материалы. Главнейшими считаются электроды для сварки. Когда правильно выбраны марки электрода, качество шва всегда будет на высоте.

Рисунок 2 – Влияние концентричности покрытия. Концентрация и направление дугового потока достигаются путем получения кратера в покрытии, несколько напоминающего сопло водяного шланга, направляющего поток металла сварного шва. Плохое направление дуги вызывает непоследовательные сварные швы, плохую защиту и отсутствие проникновения.

Электрод горит нерегулярно, оставляя выступ на стороне, где покрытие толще. ногти. Функции крышки электрода. Ингредиенты, которые обычно используются в покрытиях, можно классифицировать физически, грубо, в виде жидкостей и твердых веществ. Жидкости обычно представляют собой силикат натрия и силикат калия. Твердые вещества представляют собой порошки или гранулированные материалы, которые могут быть найдены свободными по своей природе и требуют только концентрации и уменьшения размера до соответствующего размера частиц.

Качество сварки зависит от того, насколько правильно подобраны электроды.

Эти изделия могут быть:

металлическими;
неметаллическими.
неплавящимися;
плавящимися.

Если стержень электрода сделан не из металла, он считается неплавящимся. Пока еще не разработали электрод для сварки комбинированного типа. Каждый вид подходит для сварки конкретного материала. Он требует определенных условий работы с получением конкретного шва.

Признаки классификации электродов

Все типы электродов маркируются буквами, цифровым обозначением, каждое из которых соответствует определенному параметру. Классификация электродов придерживается следующих критериев:

марка металла;
технология получения сварочных швов;
толщина покрытия;
вид тока;
химический состав;
состояние покрытия;
присутствие вредных примесей.

В соответствии с ГОСТ 9467-75 материалы для дуговой сварки регламентируется определенным обозначением. Основными характеристиками, указанными в стандарте, являются:

марка;
назначение;
размер;
материал покрытия;
толщина;
применение;
вид тока.

Вернуться к оглавлению

Основные виды электродов

Металлические стержни, используемые для сварки, называются электродами. Они имеют много характерных отличий. Прежде всего, их подразделяют на металлические и неметаллические.

К неметаллическим относятся сварочные электроды:

угольные;
графитовые.

Стальные изделия также подразделяются на несколько групп:

неплавящиеся;
плавящиеся.

Первая группа делится на:

торированные;
нитрированные;
лантанированные;
вольфрамовые.

Плавящиеся электроды подразделяются на:

покрытые;
непокрытые.

Покрытые изготавливаются из:

стали;
чугуна;
меди;
алюминия;
бронзы.

Непокрытые виды использовались очень давно, когда только начиналось применение этих изделий. Сегодня они представляют собой проволоку, которой варят с применением защитных инертных газов.

В основном электроды всегда считались сварочными материалами различных видов:

сварочный флюс;
проволока;
присадочные прутки;
инертные газы.

Изделия подразделяются на следующие базовые группы:

электроды для сварки высоколегированных сталей;
для работы с разными конструкционными сталями;
наплавки металла;
сварочных работ с цветными сплавами;
сварки чугунных изделий.

Вернуться к оглавлению

Электроды для сварки труб

Чем отличаются изделия для сварки труб? В основном это обыкновенный металлический стержень, сделанный из специальной сварочной проволоки, диаметр которой максимально достигает 5 мм. Стержень покрыт обмазкой слоем разной толщины.

Когда обмазка наносится тонким слоем, то ее масса не превышает одного процента от веса стержня. Когда слой очень толстый, масса достигает 30%.

Обмазка необходима для образования шлака.

Иначе говоря, неметаллического сплава, масса которого меньше веса металла. При сварочных работах шлак поднимается вверх. В результате образуется защитное покрытие, закрывающее зону сварки. Такая защита уменьшает поглощение из воздушного пространства азота, от которого зависит качество получаемого шва.

Чтобы правильно выбрать материал, необходимо учесть характеристики материала трубы. Чтобы сварить высокоуглеродистые трубы, применяют виды электродов, имеющих рутиловое покрытие. Чтобы , лучше подобрать специальные электроды, которыми можно варить такие трубы.

Когда проводятся сварочные работы с оцинкованной поверхностью, цинк начинает закипать намного раньше стали. В результате происходит его сильное испарение во время нагрева. Вот почему производство швов на таких оцинкованных деталях требует особого типа электродов. Разработан специальный технологический процесс сварки.

Точно так же требуется специальная технология, когда необходимо сварить чугунные трубы. С этой работой прекрасно справляются электроды, основой которых является:

медь:
железо;
никелевые сплавы.

Вернуться к оглавлению

Изделия для сварки высоколегированных сталей

Чтобы варить подобные стали, были разработаны специальные электроды, работающие с:

жаростойкими сталями;
жаропрочными сплавами;
никелевой основой.

Сегодняшняя классификация всех высоколегированных сталей включает в эту группу сплавы, где:

45% железа;
10% легирующих добавок.

Сплав, имеющий никелевую основу, содержит более 55% никеля. Между этими сплавами промежуточное место отдано материалам, имеющим железоникелевую основу.

Надо сказать, что элементы для сварки высоколегированных сталей должны иметь рутиловое покрытие. Эти материалы имеют:

малую теплопроводность;
высокое электрическое сопротивление скорости плавки.

Вернуться к оглавлению

Дополнительное деление

Электроды для дуговой сварки.

Для таких изделий сварочным материалом является:

штучный электрод;
сварочная проволока.

Штучные электроды.

Данные материалы также подразделяются на две группы: плавящиеся и неплавящиеся. Плавящиеся обязательно имеют покрытие. Их широко применяют в быту. Когда делаются сварочные работы, например, в гараже, их используют чаще всего.

Стержни, для того чтобы варить сталь, изготавливают из специальной сварочной проволоки. Она может быть:

низкоуглеродистой;
легированной;
высоколегированной.

Государственным стандартом классифицируется 77 разновидностей стальной проволоки, предназначенной для производства штучных электродов самых разных диаметров.

Абсолютно различным действием обладает покрытие электродов:

образование защитного слоя;
стабилизация горения дуги;
удаление вредных примесей;
легирование.

Чтобы сварить цветные металлы и разные сплавы, для сварки подходят электроды плавящегося типа, которые изготавливают из:

алюминия;
меди;
никеля;
бронзы;
латуни.

Для того чтобы классифицировать все существующие группы электродов, за основу были взяты определенные признаки:

назначение;
технологические особенности;
вид покрытия;
химический состав;
механические свойства;
вид тока;
полярность
минимальное напряжение;
качество;
состояние поверхности;
наличие вредных веществ.

В маркировке каждый параметр помечен соответствующей цифрой, имеет буквенное обозначение. Если электрод сваривает углеродистые стали, в обозначение включена буква У. При средней толщине рутилового покрытия обозначение выглядит СР. Предпоследняя единица сообщает, что такой электрод подходит для работы в любом положении. Если последней цифрой в маркировке стоит ноль, значит, электрод предназначен для постоянного тока.

Электроды их разновидность, покрытие, применение, характеристики. Рассмотрим также марки электродов

При производстве электродных элементов используют пруты из металлов, проводящих ток, и проволока для сварочных процессов. Качественные показатели электрода зависят от химических составляющих. Если в его состав включены только проволока и прут из металла, то такой электродный элемент носит название «непокрытого».

Для усиления эффективности процесса сваривания применяют составляющие, покрытые специальным составом. Такой электродный элемент называется “покрытым”. Среди специальных оболочек различаются: основная, целлюлозная, рутиловая, кислая, смешанная. Последний вид бывает: ионизирующей, для толстопокрытых и тонкопокрытых компонентов. При ионизирующей оболочке бывает азотирование и окисление шва.

Разновидность покрытия влияет на качественность процесса, количество водорода в материале, риск растрескивания, производительность. При кислом покрытии предотвращается образование пористости в шве, однако, могут образоваться трещины.

Основной вид электродного покрытия содержит соединения фтора и карбонаты. Сварочный шов имеет высокую степень ударной вязкости. При сварке электродными элементами с этой оболочкой растрескивание не образуется. Однако наблюдается повышенная пористость, если увлажняется покрытие.

С применением электродов, имеющих рутиловую оболочку, производится правильный шов, и материал практически не разбрызгивается. Но шов менее вязкий и пластичный. Целлюлозная оболочка имеет много органики. Минус – водород в материале.

Мы применяем различные электроды согласно технического задания заказчика. Для того чтобы узнать стоимость сварки, нужно связаться с представителем компании и сделать заказ на слесарные работы. Специалисты компании оценят сложность и стоимость работы данного заказа. На основании данных результатов, менеджер компании сообщит в виде коммерческого предложения.

Электроды для сварки. Виды и устройство. Применение и работа

Электроды для сварки представляют собой стержни из металла или другого материала, которые при прохождении мощного электрического тока плавятся или плавят поверхность заготовок, что приводит к созданию соединяющего сварочного шва. Электроды разделяются на марки в зависимости от того, для каких работ применяются. В настоящее время существует более 200 марок.

Виды электродов

Все разновидности электродов для сварки разделяют на две группы:

Металлические.
Неметаллические.

Неметаллические

Делают из угля или графита. Они не плавятся и эффективно пропускают электричество, при этом разогреваются, но больше всего греется поверхность, к которой они прикасаются. В результате металл плавится, приобретая текучесть, и заполняет шов. Создается физический процесс диффузии, что обеспечивает смешивание молекул из двух заготовок, в результате чего создается надежное соединение.

Металлические

Такие электроды для сварки также бывают неплавящимися и плавящимися.

Неплавящиеся металлические электроды бывают четырех видов:

Вольфрамовые.
Торированные.
Лантанированные.
Итрированные.

Плавящийся подвид металлических электродов выпускается в 2 формах:

Покрытые.
Не покрытые.

Покрытые имеют специальное напыление на стержне, которое при разогреве выделяет газ, предотвращающий окисления текучего металла. Их стержень делается из идентичного металла с той заготовкой, которая сваривается. Это может быть сталь, чугун, алюминий, медь бронза и так далее. Электрод из алюминия не может варить сталь, как и чугунный – медь. Соответствие материалов должно быть стопроцентным.

Непокрытые электроды представляют собой длинную проволоку, которая используется в полуавтоматическом сварочном аппарате. Данное оборудование подает проволоку вместе с потоком газа, поэтому ее окружает благоприятная среда предотвращающая окисление при плавке. Для сварки черных металлов обычно подается углекислота.

Наличие более 200 марок электродов обусловлено тем, что существует масса разновидностей сталей с особой структурой. Чтобы расплавленный стержень электрода эффективно зафиксировал соединяемые детали необходимо полное соответствие с материалом, с которым осуществляется контакт. Если применять стержень другой структуры, соединение становится ненадежным. При создании достаточного давления шов отрывается. Особенно это заметно при сварке чугуна. Если использовать обычные электроды для стали, то при расплавке они просто не присоединяются к деталям.

Существуют марки электродов под каждый вид стали. Это может быть любой металл – теплоустойчивая, легированная, конструкционная, низколегированные, нержавеющая и пр. типы сталей.

Покрытые электроды для сварки дугового типа

Электродуговые электроды являются самыми востребованными, поскольку применяются для самого распространенного типа сварочного оборудования. Они используются на производстве и в быту. Практически все металлоконструкции в строительстве завариваются таким оборудованием. На прилавках магазинов продаются инверторные и другие виды сварочных аппаратов, которые работают с подобными электродами.

Эти электроды для сварки относятся к виду металлических плавящихся стержней с защитным покрытием. Их сердцевина делается из того металла, который нужно сварить. Непосредственно само устройство подобных электродов состоит из металлического стержня, сделанного в виде длинного прута, покрытие которого идет практически по всему периметру, кроме маленького хвостика. Непокрытый хвостик используется для фиксации в держателе сварочного аппарата, поскольку покрытие не проводит ток и его наличие не позволит создать контакт. Рабочей частью электрода является торец, который также не имеет покрытия. При касании его к детали, которую нужно заварить, место соединения разогревается и электрод начинает плавиться, а его покрытие выделяет газ, препятствующий окислению.

Электроды для дуговой сварки отличаются между собой не только по металлу сердечника, но и его диаметру в миллиметрах. Чем тоньше прут, тем быстрее он плавится. Если необходимо сварить заготовку, имеющую толстое тело, то нужно выбирать электрод большого диаметра. Стоит отметить, что возможность применения зависит от классификации сварочного аппарата. При использовании электродов с большим диаметром создается высокая нагрузка, в результате которой слабое оборудование может перегореть.

Для обеспечения надежной сварки с применением подобных электродов важно, чтобы прогревался не только стержень для плавки, но и заготовка.

Это обеспечивает надежное смешивание жидкого металла на молекулярном уровне. Если для толстых заготовок использовать тонкий стержень, поверхность останется холодной, в то время как электрод уже течет. В результате после остывания такое соединение можно отломить голыми руками. Если применять толстый электрод на тонкостенном листовом металле, то свариваемая поверхность просто будет прогорать насквозь и шов не получиться. Таким образом, электроды для сварки подбираются индивидуально.

Стоит отметить, что подобные электроды имеют ограниченный срок хранение, поскольку со временем покрытие теряет свои свойства и не может при плавлении создавать газовое облако препятствующее окислению. Хранить электроды для сварки с покрытием нужно в сухом месте. Если они будут контактировать с избыточной влажностью, то покрытие набирает сырость. В результате наблюдается ухудшение рабочих характеристик. При нагревании стержня влага в покрытии быстро испаряется, что приводит к резкому расширению. В результате во время сварочных работ мокрыми электродами, в стороны начинают отлетать мелкие капли расплавленного металла, что небезопасно. Кроме этого, ни о каком надежном и красивом шве не может быть и речи. Если электроды намокли не сильно, их можно высушить, положив в теплом месте или на солнце. Иногда, даже после просушки, они не могут полностью возобновить свои былые характеристики.

Использование таких электродов позволяет провести очень надежное сварочное соединение, но при этом наблюдаются и определенные недостатки. В первую очередь это связано с необходимостью периодически снимать хвостики от сожженных электродов с держателя, и вставлять свежие стержни. В зависимости от навыков сварочных работ это осуществляется раз в 1-2 минуты. Также на периодичность замены влияет и толщина внутреннего сердечника. Снимаемый из держателя хвостик всегда горячий, поэтому его нужно доставать только плоскогубцами.

Сварная проволока для полуавтоматов

Проволочные электроды для сварки представляют собой тонкую проволоку, намотанную на катушку. Ее вес может составлять 0,5, 1 или 2 кг. Иногда продаются даже большие катушки, но они подходят не для всех сварочных аппаратов. Проволока используется для сварки полуавтоматическим и автоматическим оборудованием. Зачастую она не имеет никакого покрытия, кроме полимера препятствующего коррозии. Иногда для предотвращения появления ржавчины на поверхности сварочной проволоки наносится бронза, медь или алюминий. Слой цветных металлов очень тонкий, поэтому никак не влияет на эффективность сварочных работ.

Сварочный полуавтомат подает проволоку сквозь рукав вместе с потоком углекислоты. При контакте с обрабатываемой поверхностью кончик проволоки греется и расплавляется. Благодаря тому, что углекислый газ в это время выталкивает весь воздух, окисление не происходит. Если отключить подачу газа, то расплавленный металл начинает кипеть, в результате чего шов получается пористым, а сама проволока постоянно перегорает.

Сравнительно недавно началось производство сварочной проволоки с флюсом. Она имеет мелкое порошковое напыление подобное покрывным электродам для дуговой сварки. Такой ассортимент стоит дороже, но имеет и свои преимущества. Его можно использовать на классической полуавтоматической сварке, которая обычно работает с углекислотой, но без ее подачи. Применение такой проволоки исключает необходимость заправки баллонов и перевозки их вместе с полуавтоматом.

Принцип работы неплавящихся электродов и сфера их применения

Неплавящиеся электроды для сварки применяются в тех случаях, когда необходимо провести пайку двух или более заготовок за счет плавления их собственного металла. Обычно для этого используются графитовые стержни. Подобные электроды часто применяются при обеспечении надежного соединения скрутки электрокабеля. Для этого необходимо прикоснуться к скрутке, после чего поверхность металла в месте соединения начнет мгновенно разогреваться. В результате медь или алюминий быстро оплавятся и созданные капли из разных жил сплавляются друг с другом. В дальнейшем электрический ток будет проходить по месту пайки без риска окисления и потери контакта. Это намного надежнее, чем обычная скрутка или даже использование специализированных клемм.

В отличие от обычных плавящихся электродов, неплавящиеся сложно назвать расходными материалами. Дело в том, что после работы они остаются практически такими же как изначально. Происходит лишь незначительная потеря длины. Таким образом, использование подобных электродов является более выгодным с экономической точки зрения. Обычно такие стержни используются для соединения металлов с большой текучестью, которые отличаются низкой степенью окисления при работе. В первую очередь это алюминий, медь, бронза и латунь.

Из чего делают графитированные электроды

Для изготовления графитированных электродов применяют малозольные нефтяной, сланцевые и пековый коксы.

Для повышения эксплуатационных свойств электродов в шихту вводят искусственный и реже естественный графит, а также бой графитированных электродов. Для связывания твердых составляющих шихты электродных изделий применяют средне- и высокотемпературный каменноугольные пеки, а для производства электродной массы — среднетемпературный каменноугольный пек или смесь его с каменноугольной смолой.

При производстве электродной продукции сырые материалы дробят и прокаливают (за исключением графита и обожженного боя) в ретортных или трубчатых вращающихся печах, в результате чего увеличивается их плотность, удаляется основное количество летучих, повышается электропроводность и механическая прочность. Прокаленные материалы измельчают на дробилках и в мельницах различных типов с последующим рассевом материалов на барабанных ситах или вибрационных грохотах.

Подготовленные материалы точно дозируют по видам сырья и его гранулометрическому составу и затем подают в смесительные машины, куда задают и связующее, причем жидкие пек и смолу предварительно нагревают для удаления влаги и частично летучих веществ. В результате тщательного перемешивания при температуре ~150° С получается однородная смесь, называемая электродной массой, которую используют для последующей переработки на электроды, или выдается в качестве готовой продукции, применяемой для самоспекающихся электродов.

Электроды получают на гидравлических прессах методом выдавливания массы через мундштук при давлении (50—200) · 10⁵ Па (50—200 кгс/см²) в зависимости от сечения изделия.

Спрессованные электроды охлаждают водой на специальных рольгангах и затем обжигают в многокамерных газовых печах непрерывного действия. В результате обжига связующее превращается в кокс, что обеспечивает резкое повышение механической прочности, электропроводности и термической стойкости электродов. Обжиг ведут при температурах 1200—1300° С под сводом печи в защитной засыпке из мелкого коксика, предохраняющей электроды от сгорания и деформации. Продолжительность обжига зависит от размеров и плотности изделий и обычно составляет 320—400 ч.

Для получения графитированных электродов обожженную заготовку подвергают графитизации в электрических печах сопротивления при 2500—3000° С в течение 50—60 ч, причем сопротивлением в этих печах служат сами электроды и пересыпка — коксик фракции 10— 30 мм. Общая продолжительность графитизации, включая загрузку, графитизацию, остывание и разгрузку печи, составляет 7—10 сут. В результате графитизации повышается электропроводность, теплопроводность и химическая стойкость, уменьшается твердость электродов.

Обожженные угольные и графитированные электроды подвергают механической обработке: обточке цилиндрической поверхности, обработке торцов и нарезке ниппельных гнезд. Ниппельное соединение обеспечивается ниппелем с винтовой нарезкой, ввинчиваемым в ниппельные гнезда в торцах электродов. У угольных электродов иногда нарезают на одном конце электрода конический ниппель, а на другом конце —коническое гнездо. Для графитированных электродов применяют цилиндрические и конические ниппели (рис. 43). Ниппели вытачивают из специальных заготовок, обладающих высокой плотностью и механической прочностью, что обеспечивается дополнительной пропиткой обожженных заготовок пеком под давлением 5-106 Па (5 ат) при температуре 280—300° С.

Для повышения эксплуатационных качеств графитированных электродов в ряде случаев на их поверхность наносят различные защитные покрытия, или их пропитывают различными солями, или вводят в массу при их изготовлении различные добавки, снижающие окисление электрода во время его службы. Это позволяет снизить расход электродов на 20—30%.

Как делают электроды для сварки

Сейчас вы узнаете как делают электроды для сварки. Компоненты (кроме алюминиевого порошка), входящие в состав покрытия, проходят сортировку, сушку, дробление, размол и просев через сито с числом отверстий не менее 1200 отв./см2. Ферросилиций после просеивания пассивируют для создания тонкой окисной пленки, предохраняющей кремний от воздействия щелочи. Пассивирование производится посредством нагрева до температуры 700 — 800 градусов и выдержки при этой температуре в течение 2 — 3 часов при периодическом перемешивании. При отсутствии защитной окисной пленки кремний, взаимодействуя со щелочью жидкого стекла, выделяет водород, который вызывает вспучивание обмазки и образует в покрытии газовые пузыри. Взаимодействие щелочи жидкого стекла с кремнием происходит по следующей реакции: Si + 2NaO + Н20 Na2Si03 -f Н2 или Si -f- 2НаО -> Si02 2h3.

После прокалки ферросилиций вторично пассивируют водой в течение 3 — 5 дней при периодическом перемешивании. Просушенный после пассивирования водой ферросилиций вторично просеивают. Предварительно подготовленные компоненты взвешивают в количестве, соответствующем составу электродного покрытия, и тщательно перемешивают в специальных смесителях или ручным способом. В хорошо перемешанную сухую смесь выливают стекло плотностью 1,3 — 1,5 в количестве 55 — 60% от веса сухой шихты. Сухие компоненты с жидким стеклом тщательно перемешивают в смесителе или ручным способом. Приготовленная сметанообразная масса пропускается через краскотерку или сито с 140 — 250 отв./см2 для получения полной однородности обмазки.

Покрытие на электродные стержни наносят путем однократного или двукратного окунания в полученную массу. Толщина слоя обмазки на электродном стержне зависит от скорости, с которой электрод вынимают из обмазочной массы, и 2 — 19 консистенции покрытия. Чем скорее вынимают электрод, тем толще слой обмазки; если электрод вынимают слишком медленно, слой получается тонким.

Покрытие наносят на один или одновременно на несколько электродных стержней, последние закрепляют в специальных обоймах-рамках. В процессе нанесения покрытия на электроды необходимо периодически перемешивать обмазочную массу во избежание оседания более тяжелых компонентов на дно. Электродные стержни с нанесенной на них обмазкой устанавливают в вертикальном положении в стеллажах или пирамидах для просушки на воздухе при температуре 20 — 30 градусов в течение 3 — 4 час. После предварительной просушки прокалка электродов производится в электрической печи при температуре 250 — 300 градусов в течение 1,5 — 2 час. Поднимать температуру в прокалочной печи и охлаждать ее следует постепенно для предотвращения растрескивания покрытий. Готовые электроды принимают по внешнему осмотру, технологической пробе, результатам механических испытаний наплавленного металла.

При внешнем осмотре готовых электродов на поверхности покрытия не должно быть обнаружено дефектов (трещин, свищей и отбитых участков), влияющих на качество сварки. Покрытие должно быть нанесено равномерным слоем по всей длине стержня и должно достаточно прочно держаться на нем. Один конец электрода на длине примерно 30 мм должен быть свободен от покрытия, этим концом электрод зажимают в электрододержатель.

Как производят сварочные электроды | Сварка своими руками

Производство электродов для сварки процесс наукоемкий и требующий наличия различных видов оборудования.

Сам сварной электрод состоит из металлического прутка и напрессованного на него покрытия. В процессе сварки электроток протекает по прутку, плавит его и металл детали, а обмазка защищает зону сварки от кислорода. Такая простая физика лежит в основе электродуговой сварки плавлением.

С изготовлением электродов дела обстоят гораздо сложнее, чем с их плавлением. Начинается все с того, что проволока, поступающая в специальный протяжный автомат, вытягивается в ровный пруток, который на выходе обрезается в размер электрода. Рубка проволоки на стержни осуществляется на правильно-отрезных автоматах. Рубщик контролирует их параметры, отсортировывая отбракованные. Полученные стержни проходят контроль ОТК.

Пожалуй, это самый несложный этап технологического процесса. Стержни поступают к электродным прессам. Они загружаются в подающий механизм.

Остается нанести покрытие. Пусковые компоненты покрытия, такие как мрамор, рутил, плавиковый шпат, слюда, ферро-марганец, ферро-сицилий, ферро-титан, каолин и другие, проходят операцию дробления на щековой дробилке. Компоненты повышенной влажности высушиваются во вращающемся барабане электрической вибрационной сушилки. Контроль параметров процесса сушки осуществляется автоматически. После измельчения готовые материалы складируются и хранятся в специальных емкостях.

Базирование компонентов производится на специальной линии строго в соответствии с составом покрытия каждой марки. Работа линии выполняется в автоматическом режиме. После дозировки при помощи вибротранспортера компоненты поступают в контейнер, который подается к смесителю, где происходит процесс перемешивания шихты в сухом виде, а затем с жидким стеклом, которые обычно представляют собой силикаты калия и натрия. Полученная обмазочная масса подается к брикетировочному прессу. Процесс брикетирования осуществляется под давлением 150 bar. После этого брикеты загружаются в цилиндр электродного пресса. Определенное давление при опрессовке обеспечивает качество электродов. Разность толщины покрытия – один из основных параметров, которые постоянно проверяются прессовщиком и ОТК.

Подсушенные на воздухе электроды подаются в камерную электрическую печь для термообработки. После этого электроды выгружаются, охлаждаются и сортируются по качеству поверхности покрытия. Затем их упаковывают в картонные коробки массой от 3кг до 5кг. Коробки укладываются на европоддон и формируются в пакеты с помощью стрейтч-пленки. В таком виде электроды отправляются на склад готовой продукции.

электродов, анод, катод

Дом | Бесплатные практические тесты

Электроды, анод, катод

Электроды – это материалы, которые проводят электричество, которые используются для установления контакта с неметаллической частью цепи, такой как как электролит, вакуум или полупроводник. Они позволяют электрическому току быть передается из одной точки в другую, например, от источника питания к устройству, например лампа.

Электроды обычно изготавливаются из металлов, таких как серебро, свинец, медь и цинк.Они также сделаны из некоторых неметаллов, которые проводят электричество, например, графит и ртуть. Они сделаны в разных формы и формы, включая стержень, столб, проволоку и пластину.

В электрохимический ячейки используются два вида электродов. Это анод и катод.

Анод – это электрод, в котором отрицательные ионы или анионы в клетке мигрируют в. Отрицательные ионы теряют здесь электроны и происходит окисление. Таким образом, анод определяется как электрод, в котором электроны или ток покидают ячейку.

Катод – это электрод, в котором катионы или положительные ионы в растворе мигрируют в. Здесь они приобретают электроны и становятся восстановленный (здесь происходит реакция восстановления). Следовательно, катод может быть определяется как электрод, через который электроны или ток входят в ячейку.

Любой из электродов может быть анодом или катодом в электрохимическая ячейка в зависимости от направления протекания тока.

В электролитический ячейка, где на ячейку подается внешний источник питания, катод отрицательный электрод, через который электроны или ток входят в ячейку.В отрицательно заряженный катод отдает электроны катионам, которые восстанавливаются. Анод с другой стороны становится положительным электродом.

Однако в гальванических или гальванических элементах или шахтных батареях, где электрическая энергия вырабатывается из химических веществ, анод становится отрицательный электрод, а катод положительный.

Тип используемого электрода:

Иногда характер используемого электрода может определять ионы, высвобождаемые в процессе электролиза.

Пример, учитывая электролиз натрия раствор хлорида с использованием отдельно, платина и ртутный катод. Используя платиновый катод, H ⁺ выбрасывается в предпочтение к Na ⁺ согласно положение их ионов в электрохимический ряд – таким образом, газообразный водород производится на катоде.

Но если ртуть катод используется, Na ⁺ будет разряжаться вместо H ⁺, чтобы образовалась смесь ртути и натрий, называемый амальгамой натрия, Na / Hg.Преимущественный сброс Na ⁺ связан с тот факт, что используется меньше энергии, по сравнению с с выделением H ⁺ при ртути катод.

Нравится Эта почта? Поделись, пожалуйста!!!

Электрохимические ячейки | Безграничная химия

Гальванические элементы

Гальванический элемент – это устройство, которое вырабатывает электрический ток из энергии, выделяемой в результате спонтанной окислительно-восстановительной реакции в двух полуячейках.

Цели обучения

Напомним, что восстановление происходит на катоде, а окисление происходит на аноде в гальваническом элементе

Основные выводы

Ключевые моменты

Окисление описывает потерю электронов молекулой, атомом или ионом.
Редукция описывает усиление электронов молекулой, атомом или ионом.
Электроны всегда текут от анода к катоду.
Полуячейки соединены солевым мостиком, который позволяет ионам в растворе перемещаться из одной полуячейки в другую, так что реакция может продолжаться.

Ключевые термины

окислительно-восстановительный потенциал : обратимая химическая реакция, в которой одна реакция является окислением, а обратная – восстановлением.
полуэлемент : любая из двух частей электрохимической ячейки, содержащая электрод и электролит.
гальванический элемент : Элемент, например аккумулятор, в котором в результате необратимой химической реакции вырабатывается электричество; аккумулятор, который нельзя перезарядить.

Электрохимическая ячейка – это устройство, вырабатывающее электрический ток из энергии, выделяющейся в результате спонтанной окислительно-восстановительной реакции.Этот вид ячейки включает гальваническую или гальваническую ячейку, названную в честь Луиджи Гальвани и Алессандро Вольта. Эти ученые провели несколько экспериментов с химическими реакциями и электрическим током в конце 18 века.

Электрохимические ячейки имеют два проводящих электрода, называемых анодом и катодом. Анод определяется как электрод, на котором происходит окисление. Катод – это электрод, на котором происходит восстановление. Электроды могут быть изготовлены из любых достаточно проводящих материалов, таких как металлы, полупроводники, графит и даже проводящие полимеры.Между этими электродами находится электролит, содержащий ионы, которые могут свободно перемещаться.

В гальваническом элементе используются два разных металлических электрода, каждый в растворе электролита. Анод подвергнется окислению, а катод – восстановлению. Металл анода окислится, переходя от степени окисления 0 (в твердой форме) к положительной степени окисления, и он станет ионом. На катоде ион металла в растворе будет принимать один или несколько электронов от катода, и степень окисления иона снизится до 0.Это образует твердый металл, который откладывается на катоде. Два электрода должны быть электрически соединены друг с другом, чтобы обеспечить поток электронов, который покидает металл анода и проходит через это соединение к ионам на поверхности катода. Этот поток электронов представляет собой электрический ток, который можно использовать для работы, например, для поворота двигателя или включения света.

Пример реакции

Принцип действия гальванического элемента – это одновременная реакция окисления и восстановления, называемая окислительно-восстановительной реакцией.Эта окислительно-восстановительная реакция состоит из двух полуреакций. В типичном гальваническом элементе окислительно-восстановительная пара – это медь и цинк, представленные в следующих полуэлементных реакциях:

Цинковый электрод (анод): Zn (s) → Zn ²⁺ (водн.) + 2 e ^–

Медный электрод (катод): Cu ²⁺ (водн.) + 2 e ^– → Cu (s)

Ячейки построены в отдельных стаканах. Металлические электроды погружены в растворы электролита. Каждая полуячейка соединена солевым мостиком, который обеспечивает свободный перенос ионных частиц между двумя клетками.Когда цепь замкнута, ток течет, и ячейка «производит» электрическую энергию.

Гальванический или гальванический элемент : Элемент состоит из двух полуэлементов, соединенных солевым мостиком или проницаемой мембраной. Электроды погружены в растворы электролита и подключаются через электрическую нагрузку.

Медь легко окисляет цинк; анод – цинк, а катод – медь. Анионы в растворах представляют собой сульфаты соответствующих металлов. Когда электрически проводящее устройство соединяет электроды, электрохимическая реакция:

Zn + Cu ² + → Zn ²⁺ + Cu

Цинковый электрод при окислении выделяет два электрона ([латекс] \ text {Zn} \ rightarrow \ text {Zn} ^ {2+} + 2 \ text {e} ^ – [/ latex]), которые проходят через провод к медному катоду. – \ rightarrow \ text {Cu} [/ latex]). Во время реакции будет использоваться цинковый электрод, и металл будет уменьшаться в размерах, в то время как медный электрод станет больше из-за образовавшейся осажденной меди. Солевой мостик необходим, чтобы заряд не проходил через ячейку. Без солевого мостика электроны, образующиеся на аноде, будут накапливаться на катоде, и реакция прекратится.

Гальванические элементы обычно используются в качестве источника электроэнергии. По своей природе они производят постоянный ток.Батарея – это набор гальванических элементов, соединенных параллельно. Например, свинцово-кислотная батарея имеет элементы, аноды которых состоят из свинца, а катоды – из диоксида свинца.